[发明专利]一种复合材料胶接结构的裂纹性能测定和优化求解方法

摘要

本发明涉及一种复合材料胶接结构的裂纹性能测定和优化求解方法，属于航空材料学技术研究领域，包括如下步骤：S1:建立裂纹扩展本构关系模型；S2：结合本构关系形式设计胶接层裂纹扩展试验；S3：利用多变量优化方法，逆向测定胶接层裂纹扩展性能参数，建立完整的界面裂纹扩展数学模型和分析方法。本发明提供的复合材料胶接结构的裂纹性能测定和优化求解方法计算精度高、速度快，建立的胶接结构界面裂纹扩展本构关系简单易用，具有广泛的实际应用价值，能够完整地展现粘结层材料的损伤开始、材料退化、裂纹产生和裂纹扩展过程。

主权项

1.一种复合材料胶接结构的裂纹性能测定和优化求解方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：建立裂纹扩展本构关系模型；S2：面向参数优化算法的模型调整，具体包括：S21、根据所述复合材料胶接结构的正、剪之间的耦合关系及材料各方向性质简化参数，对于耦合刚度系数为零或者材料多个方向性质相同的参数简化为一个；S22、对于能够区分不同裂纹模式的情况下，将简化后的多个参数按照裂纹模式进行分组，对分组到某型裂纹模式下的参数仅对该型裂模式起作用，对其它型裂纹模式不起作用；对于不能区分裂纹模式的混合裂纹，按照参数的物理意义分组；S3：设计和开展复合材料胶接结构界面裂纹扩展试验,包括利用双悬臂梁结构开展试验，闭合端固定、张开端的两支点端部分别施加位移或转角，通过设计位移或转角的方向和比例，在裂纹尖端生成不同的裂纹模式；S4：利用试验数据优化求解性能参数，包括对通过试验测得的位移‑载荷数据，利用优化算法逐个求解性能参数，优化计算过程中，以各参数所起的作用与目标偏差最小为目标对所述参数进行优化计算。